Lumen

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Nota de desambiguación.svg Desambiguación : si está buscando otros significados, consulte Lumen (desambiguación) .

El lumen (símbolo: lm ) es la unidad de medida del flujo luminoso . [1]

En el pasado, el lumen era una unidad de medida derivada, definida por la vela , que es la unidad de intensidad luminosa que es el flujo luminoso visible emitido por una fuente por unidad de ángulo sólido medido en estereorradianes . La vela ha sufrido varias actualizaciones de su definición pasando de la de 1967-1969 (emisión de luz por unidad de ángulo sólido en una dirección perpendicular a una superficie de 1/60 cm 2 de platino a la temperatura de fusión) a la más reciente (luz emisión, en una dirección dada, de una radiación monocromática de fuente de frecuencia de 540 × 10 12 Hz con una intensidad de luz en esta dirección de 1/683 de vatios por estereorradián).
Como se conoce por las matemáticas, la superficie de una esfera de radio Y , por lo tanto, el ángulo sólido total (en todas las direcciones) en el espacio tridimensional es . Por lo tanto, una fuente isotrópica emitirá luz uniformemente en todas las direcciones cubriendo un ángulo sólido de estereorradiianos. Si su intensidad luminosa es 1 vela, entonces su flujo luminoso total será lumen.

En la actualización de las unidades de medida y constantes fundamentales de física del Sistema Internacional (SI) publicada en 2020 [2] el lumen se define exactamente por la relación 683 lm = 1 W de potencia de radiación de luz monocromática con una frecuencia de 540 × 10 12 Hz La constante 683 es ​​ahora una de las siete constantes del SI. Por lo tanto, el lumen ya no está definido por la unidad de intensidad de la luz de la vela (la resolución del SI de 1979 que definía la vela ha sido derogada), sino que es la vela la que está definida por el lumen. La frecuencia de 540 × 10 12 Hz corresponde a una longitud de onda en el vacío de 555,1712 nm, que a menudo se redondea para abreviar a 555 nm.

El flujo luminoso visible , medido con precisión en lúmenes, se pondera según la curva de sensibilidad del ojo humano a medida que varían las longitudes de onda de la radiación luminosa, es decir, los diferentes colores (consulte la sección sobre la curva de sensibilidad debajo de la vela). Esta curva está definida y adoptada internacionalmente [3] y está representada por una función Dónde está es la longitud de onda. Por convención, el máximo de es 1 para = 555 nm, que es la longitud de onda a la que el ojo tiene la mayor sensibilidad y que se percibe como un color verde. Para otras longitudes de onda es menor que 1 y cae a valores muy bajos (menos de 0.005) para <420 nm y para > 700 nm. La relación entre el flujo luminoso en lúmenes y la potencia luminosa en vatios se expresa mediante la relación

[en lúmenes]

Dónde está es la distribución de potencia espectral de la fuente de luz con potencia total P

[en Watts]

Para una fuente de longitud de onda monocromática no hay distribución espectral, es decir (Dónde está es la función delta de Dirac ) y por lo tanto . Por lo tanto, para una fuente de luz verde con una longitud de onda de 555 nm y una potencia de 1 W, las dos integrales son iguales a 1 y el flujo luminoso es de 683 lúmenes. Para una distribución espectral en un rango de varias longitudes de onda, y también en una distribución continua en un rango de longitudes de onda, la primera integral es siempre menor que la segunda y, por lo tanto, el flujo luminoso será menor que 683 × P. En el caso de la luz percibido como blanco, la relación entre el flujo luminoso y la potencia luminosa depende tanto del tono del blanco, expresado como la temperatura equivalente del cuerpo negro , como de su calidad , cuantificable con el índice de reproducción cromática (abreviado con CRI de Color Rendering Index) . Para fuentes con tonos entre 2700 y 4000 kelvin con un CRI de 80 el flujo luminoso puede alcanzar valores máximos de 403-427 lm / W, mientras que con un CRI de 90 no puede superar los 387-406 lm / W [4] .

El lumen no debe confundirse con las palabras Ansi Lumen, que representa el resultado de la medición del flujo luminoso en las condiciones estándar sugeridas por el American National Standards Institute . [5]

Diferencia entre lux y lumen

Lux y lumen son dos medidas diferentes de flujo luminoso, pero mientras que lumen es una medida de la "cantidad de luz" a través de una esfera unitaria (centrada en la fuente), lux es una medida del área plana iluminada tangente a la esférica. 1 lumen en un área de 1 m² corresponde a 1 lux , mientras que el mismo lumen concentrado en 1 cm² corresponde a 10 000 lux .

Finalmente, nit es la unidad de medida de luminancia, una cantidad física óptica que no pertenece al Sistema Internacional de unidades de medida.

Nota

  1. ^ (ES) Libro de oro de la IUPAC, "lumen"
  2. ^ Le Système international d'unités - El sistema internacional de unidades ( PDF ), novena edición, Bureau international des poids et mesures, 2020.
  3. ^ ( EN ) 2.5.3 Fotometría - Función de eficiencia luminosa espectral fotópica V (λ) , en kayelaby.npl.co.uk , Kaye & Laby - National Physical Laboratory (archivado desde el original el 1 de mayo de 2019) .
  4. ^ (EN) Geoges Zissis, Paolo Bertoldi y T. Serrenho, Actualización sobre el estado del mercado mundial de iluminación LED desde 2018 (PDF), Centro Común de Investigación - Comisión Europea, 12 de enero de 2021. Ver fig. 7 (a) en la pág. 10.
  5. ^ Proyector de video: ¿qué son los lúmenes ansi? , en meeting-hub.net .

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